Một xilanh đặt thẳng đứng có pittong nhẹ, lúc đầu cách đáy xilanh 60cm, chứa không khí ở áp suất khí quyển P=76cmHg và nhiệt độ 20 độ C. Đặt lên pittong 1 quả cân trọng lượng F=408N thì pittong hạ xuống và dừng lại khi cách đáy 50cm. Tính nhiệt độ của không khí khi pittong hạ xuống. Biết diện tích pittong là S=100cm^2 và trọng lượng riêng của Hg là d=13,6.10^4 N/m^3

Đáp án:

 `t_2 ≈ 67,55^oC`

Giải thích các bước giải:

      `S = 100 (cm^2) = 0,01 (m^2)`

Trước khi đặt quả cân lên pittong:

      `h_1 = 60 (cm)`

      `p_1 = p = 76 (cmHg) = 76.10^[-2] .13,6.10^4 (Pa) = 103360 (Pa)`

      `t_1 = 20^oC`

Sau khi đặt quả cân lên pittong:

      `h_2 = 50 (cm)`

      `p_2 = p + F/S = 103360 + 408/[0,01] = 144160 (Pa)`

Nhiệt độ không khí lúc này là `t_2^oC`

Áp dụng phương tình trạng thái khí lí tưởng:

      `[p_1 V_1]/T_1 = [p_2V_2]/T_2`

`<=> p_1 S h_1 T_2 = p_2 S h_2 T_1`

`<=> p_1 h_1 (273 + t_2) = p_2 h_2 (273 + t_1)`

`<=> t_2 = [p_2 h_2 (273 + t_1)]/[p_1 h_1] - 273 = [144160 .50.(273 + 20)]/[103360 .60] - 273 ≈ 67,55^oC`